Lagrangian description and quantification of scalar mixing in fluid flows from particle tracks
この論文は、拡散マップ法と決定論的粒子法の要素を組み合わせることで、トレーサー軌跡から流体中の輸送と混合をデータ駆動型で記述・定量化する手法を開発したものである。
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967 件の論文
「物理学 — 流体力学」のカテゴリーでは、液体や気体の流れに関する研究が取り上げられています。川の流れから航空機の翼を設計する技術まで、目に見えない空気の動きを数式で解き明かすこの分野は、私たちの日常や未来の技術に深く関わっています。
当サイトでは、arXiv に投稿された最新のプレプリントをすべて対象に、専門家の手で解説を提供しています。複雑な数式や専門用語を噛み砕いた平易な要約と、より深く理解したい方のための技術的な詳細解説の両方を、Gist.Science が毎日更新しています。
以下に、この分野から選りすぐられた最新の論文リストをご紹介します。
Non-intrusive Learning of Physics-Informed Spatio-temporal Surrogate for Accelerating Design
本論文は、Koopman 自己符号化器と物理情報に基づく制約を組み合わせることで、高コストな数値シミュレーションに依存せず、未知の運転条件下でも汎用性のある非侵襲的な物理情報スパース時空間代理モデル（PISTM）を構築し、流体力学などの設計プロセスを加速する手法を提案しています。
A tensor invariant approach to energy flux in magnetohydrodynamic turbulence
この論文は、空間フィルタリングされた MHD 方程式と勾配テンソ不変量を用いて、乱流におけるエネルギー流束のメカニズムを特定し、特に純粋な流体力学的寄与を不変量で厳密に表現できることや、異なる物理メカニズムによるエネルギー流束が不変量によって上限付けられることを示す新しいアプローチを提唱しています。
Deformation and instability of sessile soap bubbles in an electric field
この論文は、平行平板電場中の座席石鹸気泡の挙動を解明し、安定変形領域から古典的テイラー値より小さい約30度の円錐不安定へ至る遷移、および噴射前の先端動力学を単一の実験系で包括的に定量化したものである。
The Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin Conditions and the Search for Extreme Behavior in 3D Navier-Stokes Flows
この論文は、Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin の条件に基づき 3 次元 Navier-Stokes 方程式の解の特異点形成を探索する変分最適化問題の体系的な計算研究を行い、特異点が実際に形成される証拠は見つからなかったものの、極端な流れが特異点形成と整合する速度で物理量が増幅する領域に近づくことを定量化したものである。
Improved third-order scheme in pseudopotential lattice Boltzmann model for multiphase flows
本論文は、擬ポテンシャル格子ボルツマン法における第三次数値スキームを理論的に解析し、相界面近傍の偽速度振動を抑制する改良スキームを提案するとともに、その有効性を数値シミュレーションで実証したものである。
Optimizing thermal convection by phase-locking circulation to wall oscillations
本論文は、底面の水平振動を制御手段として用いたレイリー・ベナール対流の数値研究において、大規模循環の逆転が振動周期と位相同期する最適周波数で熱輸送が最大 60% 以上向上することを明らかにし、この周波数同期メカニズムがレイリー数全域で有効であることを示しています。
Orientation dynamics of a settling spheroid in simple shear flow: bifurcations and stochastic alignment
この論文は、せん断流中に沈降する楕円体の配向ダイナミクスを決定論的および確率的に解析し、沈降強度と粒子形状の比で定義されるパラメータによる分岐現象や、ペクレ数に依存するノイズ誘起の位相スリップを明らかにしたものである。
Diffusiophoretic transport of colloids in porous media
本研究は、微流体実験、数値シミュレーション、理論モデルを組み合わせることで、多孔質媒体内の化学勾配が誘起する拡散泳動が、背景流体の流れよりもはるかに弱い速度であっても、コロイドの巨視的な移動時間や分散を制御するケースと比較して一桁以上変化させることを実証し、多孔質媒体におけるコロイド輸送の古典的モデルの再検討の必要性を明らかにしました。
Interface Fragmentation via Horizontal Vibration: A Pathway to Scalable Monodisperse Emulsification
本論文は、粘性が支配的な条件下で水平振動を印加することにより、矩形容器内の不混和液体界面に発生するファラデー波の先端が規則的に破断し、容器幅に比例した数の単分散エマルションをスケーラブルに生成する手法を提案し、その臨界加速度と液滴径の制御則を実験および理論モデルで明らかにしたものである。